생명의 나무는 방금 또 다른 주요 지점을 얻었습니다. 연구원들은 최근 Nova Scotian 토양의 덩어리에서 Hemimastigote라고 불리는 희귀하고 신비한 미생물을 발견했습니다. 그들의 DNA에 대한 그들의 후속 분석에 따르면 그것은 동물, 식물, 곰팡이 또는 인식 된 유형의 원생 동물이 아니라는 것이 밝혀졌다. 대신,이 플라 젤라를 흔들리는 홀수 볼은 자신의 "supra-kingdom"그룹의 첫 번째 멤버로 서 있으며, 아마도 적어도 10 억년 전에 다른 큰 삶의 지점에서 벗어 났을 것입니다.
Dalhousie University의 미생물 학자 인 Alastair Simpson은“경력에서 한 번 볼 수 있기를 바라는 결과입니다.
Hemimastigotes에 대한 이러한 발견은 그 자체로 인상적입니다. 연구원들은 새로운 종이나 계급뿐만 아니라 완전히 새로운 왕국의 왕국을 계속 무너 뜨립니다. 그들이 어떻게 오랫동안 숨겨져 있었는지, 그리고 우리 모두를 찾는 데 얼마나 가까운 지에 대한 의문을 제기합니다.
.Yana Eglit는 프로 티스트라고 불리는 단일 세포 진핵 생물의 새로운 혈통을 발견하는 데 전념하는 Dalhousie 대학원생입니다. 2016 년 추운 봄날 노바 스코샤에서 하이킹을하는 동안, 그녀는 친구에게서 돌아와 몇 그램의 먼지를 플라스틱 튜브에 긁어 냈습니다. (이러한 즉흥 토양 샘플링은“전문적인 위험”이라고 말했다. 실험실에서 Eglit은 그녀의 샘플을 물에 담그고 다음 달에 비정상적인 삶의 징후를 위해 현미경을 통해 주기적으로 엿 보았다.
.어느 날 저녁, 샘플에서 이상한 것이 그녀의 눈을 사로 잡았습니다. Eglit는 채찍질과 같은 플라 젤라를 방사하는 길쭉한 세포는 어색하게 수영을하고 있었는데,이 모든 편모가 움직일 수있는 모든 편모가 있다는 것을 몰랐던 것처럼 "라고 Eglit은 말했다. 보다 강력한 범위에서, 그녀는 그것이 경작하기 어려운 희귀 한 종류의 원료 인 Hemimastigote의 설명에 맞는 것을 보았습니다. 다음날 아침, 실험실은 시편을 설명하고 시퀀싱 할 수있는 기회에 대해 흥분을 느꼈습니다. “우리는 모든 것을 떨어 뜨 렸습니다.”그녀는 회상했다.
Hemimastigotes는 소수의 Rumsfeldian "알려진 미지의"원시 계보 중 하나를 나타냅니다.이 그룹은 실험실과 시퀀스에서 문화하기가 어렵 기 때문에 생명 나무에 대한 위치가 정확하게 알려지지 않은 적당히 잘 설명 된 그룹입니다. 원테르 학자들은 가까운 친척을 추론하기 위해 Hemimastigotes의 구조의 특성을 사용했지만, 그들의 추측은 계통 발생에 대해“샷건”이었다 "고 Simpson은 말했다. 분자 데이터가 없으면 Hemimastigotes와 같은 계보는 알려지지 않은 조상의 고아로 남아 있습니다.
그러나 단일 세포 전 사체학이라는 새로운 방법이 그러한 연구에 혁명을 일으켰다. 연구원은 단지 하나의 세포에서 많은 수의 유전자를 서열 할 수 있습니다. Simpson Lab의 또 다른 대학원생 이자이 방법에 대한 전문가 인 Gordon Lax는 Hemimastigotes와 같은 연구하기 어려운 유기체의 경우, 단일 세포 전 사체제는보다 풍부한 세포를 위해 이전에 예약 된 품질의 유전자 데이터를 생성 할 수 있다고 설명했습니다.
.이 팀은 300 개가 넘는 유전자를 시퀀싱했으며 현재 웁살라 대학교 (Uppsala University)의 박사후 연구원 인 Laura Eme는이 유전자가 헤미 마스티 포트에 대한 분류를 유추하기 위해 어떻게 진화했는지 모델링했습니다. 그녀는“우리는 그들이 기존 슈퍼 그룹 중 하나에 속할 것으로 기대하고있었습니다. 실험실 회원들은 대신 나무가 나무에 맞지 않는다는 것을 알기 위해 기절했습니다. 그들은 나머지 6 대 슈퍼 그룹을 제외하고 그들 자신의 독특한 계보를 나타 냈습니다.
진화론 적으로 Hemimastigote 계보가 얼마나 구별되는지 이해하려면, 진핵 생물 나무가 땅에서 당신 앞에서 좁아지는 경로 세트로 튀어 나오는 것을 상상해보십시오.이 경로 세트로, 발가락 근처의 진핵 생물의 모든 살아있는 진핵 생물 그룹을위한 장소로 시작하여 공동 조상에서 멀리서 수렴하십시오. 포유류 팁에서 시작하여 길을 따라 내려가 역사로 돌아가서 우리의 계보가 파충류와 새에서 물고기, 불가사리 및 곤충을위한 방향을 지나서 곰팡이와 분리시키는 스플릿 너머로 더 멀리 떨어진 포크를 지나서 역사로 돌아갑니다. 당신이 돌아 서서 되돌아 보면, 당신이 통과 한 모든 다양한 유기체는 6 개의 진핵 수퍼 그룹 중 하나에 속합니다. Hemimastigotes는 여전히 자신의 슈퍼 그룹에서 다른 어떤 것도 차지하는 길에서 앞서 나와 있습니다.
이 연구에 참여하지 않은 스웨덴 웁살라 대학교의 생물 학자 인 파비안 버키 (Fabien Burki)는이 결과를 보게되어 기뻤지 만 완전히 놀라지 않았습니다. "이것은 다른 행성에서의 삶을 찾는 것과 비슷하다"고 그는 말했다. "우리가 마침내 그것을 찾을 때, 나는 우리가 매우 놀랄 것이라고 생각하지 않지만 큰 발견이 될 것입니다."
Burki, Simpson, Eglit 및 다른 많은 사람들은 또한 우리가 얼마나 빨리 변화하고 있기 때문에 우리가 발견 할 생명의 나무가 훨씬 더 많다고 생각합니다. “생명의 나무는 새로운 데이터에 의해 재구성되고 있습니다. 15 년 또는 20 년 전의 것과는 상당히 다릅니다.”라고 Burki는 말했습니다. "우리는 생각했던 것보다 더 많은 가지가있는 나무를보고 있습니다."
Hemimastigotes만큼이나 뚜렷한 계보를 찾는 것은 여전히 비교적 드 rare니다. 그러나 계층 구조에 대해 한두 번 내려 가면 단순한 왕국 수준 (예 :모든 동물을 포함하는 것)으로 새로운 주요 계보가 일년에 한 번 나타나고 있음을 알게됩니다. 심슨은“이 비율은 둔화되지 않습니다. "무엇이든 속도가 높아질 수 있습니다."
단일 세포 전 사체와 같은보다 유능한 시퀀싱 기술의 가용성은 진핵 생물, 특히 알려지지 않은 그룹에서 이러한 추세를 주도하는 것의 일부입니다. 그것은 연구원들이 단일 표본에서 유용한 DNA를 수집 할 수 있도록합니다. 그러나 EME는 이러한 방법이 여전히 Eglit와 같은 숙련 된 원테르 학자들의 예리한 눈을 요구한다고 경고합니다.“실제로 우리가보고 싶은 것을 실제로 목표로 삼을 수 있습니다.”
.메타고 유전자라고하는 또 다른 종류의 시퀀싱은 발견을 더욱 가속화 할 수 있습니다. 연구원들은 이제 현장으로 모험을 떠나 트레일에서 흙 샘플이나 심해 통풍구에서 바이오 필름을 잡고 샘플의 모든 것을 시퀀싱 할 수 있습니다. 어획량은 보통 하나의 유전자 스 니펫 일 뿐이라는 것입니다. 박테리아와 고풍의 경우 - 진핵 생물과 구별되는 다른 두 가지 생명 영역의 유기체 - 일반적으로 일하기에 충분하며, 메타 게놈학은 약 3 년 전까지 과학에 완전히 알려지지 않은 Asgard Archaea와 같은 최근의 큰 발견 뒤에있었습니다.
.그러나 더 크고 더 복잡한 게놈을 가진 진핵 생물의 경우, 메타 게노 믹스는 샘플링하는 데 어려움을 겪고 있습니다. Burki는 환경에 사는 많은 유형의 유기체를 보여줍니다. 그러나 더 큰 알려진 기준 순서가 없다면 이러한 다른 것들을 진화론 적 틀에 넣는 것은 매우 어렵습니다. "라고 Burki는 말했습니다. Simpson에 따르면, 최근의 깊은 진핵 생물 계보의 대부분은 실험실에서 이상한 프로테이스트를 식별하고 시퀀싱을 대상으로하는“구식”방법으로 발견되었습니다.
.심슨은“그러나 두 가지 방법은 보완적이고 서로에게 알려줍니다. 예를 들어, 이제 이전에 게시 된 메타 게놈 데이터베이스에서 Hemimastigotes가 나타 났음이 분명합니다. 그러나“우리는 그것들과 비교할 수있는 더 긴 헤미 마이 스타트 서열이있을 때까지 그들을 인식 할 방법이 없었습니다.”라고 그는 말했습니다. Metagenomics는 알 수없는 다양성의 잠재적 인 핫스팟을 가리킬 수 있으며, 더 깊은 시퀀싱
평범한 환경과 특별한 환경 모두에서 다양성을 카탈로그하는 연구원에게는 미래가 밝습니다. Metagenomic 도구를 사용하면 Asgard Archaea가 발견 된 열수 통풍구 근처의 퇴적물과 같이 극한 환경을 탐색 할 수 있지만 연구원들은 뒷마당에서 새로운 계통을 찾을 수 있습니다. Burki는“이 완전히 새로운 위의 킹덤 혈통은 흙을 모으는 하이킹에서 대학원생이 발견했습니다. "지구상의 모든 환경을 스캔 할 수 있는지 상상해보십시오."
EME에 따르면 과학자들이 나무를 계속 채우면서 지점을 추가하는 데 사용되는 알고리즘은 더 효율적일뿐입니다. 이것은 연구자들이 삶의 역사에서 더 깊고 고대의 분할을 해결하는 데 도움이 될 것입니다. Burki는“삶이 전개되는 방법에 대한 우리의 이해는 여전히 불완전합니다. 진핵 생물이 등장한 이유 또는 광합성 진화 방식과 같은 질문은 여전히 답이 남아 있지 않기 때문에“우리는 이러한 주요 사건이 일어난 위치를 정확히 지적 할 수있는 나무가 없기 때문에”라고 그는 말했다.
이러한 근본적인 질문에 대답하는 것 외에도, 발견의 단순한 기쁨은 Burki 및 Eglit와 같은 연구원들에게 동기를 부여합니다. Eglit는“미생물 세계는 넓은 개방 된 국경입니다. "무엇이 밖에 있는지 탐구하는 것이 기쁩니다."
이 기사는 Investigacionyciencia.es 에서 스페인어로 재 인쇄되었습니다 .
